时间只是幻觉吗?

时间:2024-01-14 点赞:41513 浏览:76351 作者原创标记本站原创

本文是一篇时间论文范文,关于时间方面毕业论文开题报告范文,关于时间只是幻觉吗?相关毕业论文格式范文。适合时间及物理学及事件方面的的大学硕士和本科毕业论文以及时间相关开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。

你在读着这个句子时,很可能会想着“这一刻”(就是现在),也就是正在发生的“当下”.此时此刻似乎很独特、很真实.不管你对过去有多少记忆,对未来如何憧憬,你都活在当下.当然,你阅读刚刚那句话的那一刻已经不再,这句才是当下.换句话说,时间似乎在流动,亦即“当下”也在不断更新.在我们直觉的深处,未来是开放的,直到它成为现在,而过去已被固定住了.时间流动时,这种过去固定、现在发生、未来开放的结构不断在时间中前进.这种结构深植于我们的语言、思考和行为中,我们的一生该怎么过正悬于此.

虽然这种想法很自然,却无法在科学里找到相应的语言.物理的方程式无法表明哪些事件正在发生,就像一幅没有标记“你在此处”的地图.方程式中没有“现在”,因此也没有时间流.除此之外,我们可以从爱因斯坦的相对论中得知,不只是单一的现在不存在,事实上每一刻都同样真实,未来并不比过去开放.

科学对时间的理解,与我们日常生活对时间的理解有着巨大的鸿沟,这让历史上的思想家大感困惑.一旦物理学家逐渐剥夺我们赋予时间的平常属性,这个鸿沟益形加深.现在,物理时间与经验时间的裂口已深及根基,因为有许多理论物理学家开始认为,时间甚至根本不存在.

时间并非宇宙真实结构的一部分,这种想法刚开始很令人震惊,难以想象它如何说得通.我们所做的每一件事,都是在时间里做的,这个世界就是由时间串起的一连串事件,每个人都可以看到我的头发变白、物体移动之类的事件.我们看到了变动,而这种改变是相对于时间而言的.少了时间,世界就会全然静止.一个没有时间参数的理论,就必须解释:如果世界实际上并没有变动,为什么我们会看到事件的变化.

最近的研究正尝试面对这项挑战.虽然时间可能并不存在于最基本的层次,但它可能在较高的结构中产生:这就像桌子虽然是由一堆内部几乎空空如也的粒子所组成,但摸起来还是很结实.固体是粒子集体浮现的性质,因此时间也可能是由世界某些基本组成浮现出来的性质.

“时间乃浮现的性质”,这种想法有可能和一个世纪前的相对论或量子力学同样具有革命性.爱因斯坦曾说,他在构思相对论时,最关键的进展来自于他对时间的重新理解.而物理学家在追求统一相对论与量子力学的梦想时,他们相信时间一样是个关键.许多人认为,统一理论描述的会是个没有时间的世界,有些人则极不愿放弃时间这个概念.不过他们都同意,要在统一理论上有进展,就必须先对时间做深入思考.

在过去这段日子里,我们对时间的丰富常识不断受到否定.时间在物理学中举足轻重,但随着物理学的进展,这些功能逐一被其他东西取代.

乍看之下或许并不明显,不过牛顿的运动定律就对时间的特性有些特定要求.原则上,所有的观察者都会同意事件发生有先后顺序.古典物理假设,不管一个事件发生于何时何地,你都可以客观地说明,它跟宇宙中的另一件事件比较起来,是先发生、后发生还是同时发生.因此,时间让世界上所有事件排列得井然有序,而且这个顺序是绝对的事实,不会因观察者的不同而有所改变.还有,时间必须是连续的,这样我们才能定义速度与加速度.

古典物理中的时间,还必须具备持续的概念(也就是物理学家所说的“度量标准”),这样才能判定两个事件相隔多久.当我们说奥运短跑选手波特每小时可以跑43千米,我们必须能测量1小时是多久.跟事件的顺序一样,时间持续的长短也是与观察者无关的.如果艾丽斯与鲍伯15时离开学校,各走各的,然后18时回到家碰面,那么艾丽斯所经历的时间会等于鲍伯所经历的时间.

基本上,牛顿提议这个世界里有个主定时器,它将这世界以唯一且客观的方式切出某一瞬间,牛顿的物理仅依这座钟的滴答声行走.此外,牛顿觉得时间在流动,其流向告诉我们哪一个方向是未来,不过,这个额外的性质并非牛顿的运动定律必须具备的.

对现代的我们来说,牛顿对时间的诠释可能已经过时了,但稍微想一下,会发现它很令人惊讶.它的许多特征在逻辑上都是不相关的(诸如顺序、连续性、持续性、同时性、流动与方向),然而它们全被兜在牛顿称为“时间”的这个主定时器里.这些特征组合运作得很成功,所以历经近两个世纪都没受到修正.

19世纪耒20世纪初,攻击来了.第一波是奥地利物理学家路德维希·波兹曼的研究.他推论,由于牛顿定律在时间里往前或往后都同样可行,所以时间并没有内建方向.因此,他提议过去与未来的差别不是时间固有的,而是起源于宇宙以不对称的方式在组织物质.物理学家仍在争论这种说法的细节,不过波兹曼已经很有说服力地拿掉了牛顿时间里的一项特征.

下一波攻击来自爱因斯坦,他摒弃了绝对同时陛的概念.根据他的狭义相对论,事件是否同时发生与你跑多快有关.事件发生的舞台并非时间或空间,而是二者的合体——时空.两位观察者若以不同速度移动,对一个事件在何时、何处发生会有不同观点,但对其在时空里的位置则没有歧见.时间与空间是次级的概念,如同爱因斯坦的大学老师、数学家赫尔曼·明可夫斯基的名言:“这二者必将淡出成为幻影.”

1915年,爱因斯坦的广义相对论出现,狭义相对论也被推广到重力的领域,此时事情变得更糟.重力会扭曲时间,所以这里经过的1秒和那里经过的1秒可能不相同.能让时钟同步并持续保持同步,原则上也十分罕见.你无法将这个世界想象成是根据单一的时间参数,滴答滴答地逐一展开出来.在极端的情况下,这个世界可能根本没办法被切割成一个个瞬间.如此一来,就不可能说一个事件比另一个事件发生得早或晚了.

广义相对论里有许多函数会用到“时间”一词:坐标时间、局部时间(又称“原时”)、全域时间.总的来说,它们执行了许多牛顿单一时间所做的事,但个别来说,没有一个配得上这个名词.要不就是物理不听从这些时钟,或者是即使听从,这些时钟也只适用于宇宙里的一小块区域或特定的观察者.虽然现在的物理学家认为时间应该被从统一理论中剔除,但我们很有理由说,时间自1915年就消失了,只是我们尚未完全领悟到这件事.


(张小宁插图)

相关论文

吉林省居民消费时间序列与预测

本文是一篇计量经济学论文范文,计量经济学类毕业论文参考文献格式,关于吉林省居民消费时间序列与预测相关毕业论文开题报告范文。适合计量经。

进行各项检查和治疗的最佳时间

该文是法医学专业根管治疗论文范文,主要论述了根管治疗相关在职毕业论文开题报告,与进行各项检查和治疗的最佳时间相关论文范本,适合根管。

金融时间序列数据预测方法探析

此文是一篇金融市场论文范文,金融市场类论文范文文献,与金融时间序列数据预测方法探析相关硕士论文开题报告。适合不知如何写金融市场及序列。

GPS时间相关性的初步

该文为相关性方面毕业论文范文,与GPS时间相关性的初步相关学术论文前言,可作为论文前言专业相关性论文写作研究的大学硕士与本科毕业论文开。

考生文写作和答辩时间安排

这是一篇关于参考文献类本科毕业论文范文,与考生文写作和答辩时间安排相关硕士论文开题报告。是论文任务书专业与参考文献及数据库及毕业论。

因果关系,概率和时间

本文是一篇计算机科学论文范文,关于计算机科学方面专升本毕业论文开题报告,关于因果关系,概率和时间相关毕业论文参考文献格式范文。适合计。